Способ измельчения минерального сырья

Способ измельчения минерального сырья

Реферат

 

Использование: для измельчения минерального сырья в промышленности строительных материалов. Сущность изобретения: при измельчении сырья в псевдоожиженном слое осуществляют разделение сырья на две части и разгон их в плотном состоянии навстречу друг другу до взаимного удара противоточными струями энергоносителя. В псевдоожиженный слой и/или в противоточные струи вводят теплоноситель. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области измельчения минерального сырья и может быть использовано в цементной промышленности, в промышленности строительных материалов (производство извести, цемента, гипса), в химической промышленности. Цель изобретения снижение удельных энергозатрат и повышение химической активности обрабатываемого материала. П р и м е р 1. Обработку известняка осуществляют в аппарате, состоящем из конического корпуса с псевдоожиженным слоем и камеры измельчения с соплами противоточных струй воздуха и устройством для деления минерального сырья на две части, расположенной вне корпуса с псевдоожиженным слоем и имеющей сообщение с псевдоожиженным слоем через окно в стенке корпуса. В камере измельчения соосно противоточным струям энергоносителя (воздуха) расположены разгонные трубы, в которых движутся навстречу друг другу части минерального сырья, разгоняемые в поршневом режиме противоточными струями энергоносителя. Разгон частей минерального сырья в стесненных условиях (внутри трубы) позволяет им двигаться в плотном, компактном состоянии (без разрушения, распада на части) до взаимного удара. В нижней части аппарата установлены горелки для подачи и сжигания природного газа (теплоноситель) в слое с автоматическим регулированием расхода его, что обеспечивает достаточно точное поддержание температуры в псевдоожиженном слое. Материал в коническом аппарате ожижают путем подачи воздуха под его слой в нижнее (малое) отверстие аппарата со скоростью до 8 м/с. Для импульсной подачи противоточных струй в камере измельчения используется воздух с давлением в сети 7 ати. Системы подачи воздуха для псевдоожижения и для образования противоточных струй снабжены устройством для регулирования расхода воздуха, скорости струи. Скорости движения частей минерального сырья навстречу друг другу в зависимости от требуемой степени измельчения, исходных данных, температуры процесса и вида материала представлены в таблице. Периоды включения и действия противоточных струй устанавливаются посредством реле времени. Удельную поверхность продукта измельчения выявляют на приборе АДП-1. Удельные энергозатраты определяют по перепаду давления воздуха в струях. Температура псевдоожиженного слоя в процессе тепловой обработки (подогрев, сушка, обжиг) измельчаемого материала поддерживается постоянной в пределах 10^оС. Контроль и регулирование температуры псевдоожиженного слоя измельчаемого материала осуществляется посредством платино-платинородиевых, хромель-алюмелевых, хромель-копелевых термопар и потенциометра КСП-4 и приводимого им в действие механизма изменения расхода природного газа в слое. Для разделения образовавшейся в результате обработки минерального сырья газовзвеси (газ + пылевидный продукт обработки) аппарат с псевдоожиженным слоем соединен с циклоном. Эффективность предлагаемого способа измельчения определяют через удельные энергозатраты и химическую активность обрабатываемого материала. Для выявления химической активности обрабатываемого материала находят отношение удельной скорости обработки по предлагаемому способу к последней по известному способу. В описанный аппарат псевдоожиженного слоя загружают обрабатываемый материал (известняк) с исходным размером частиц 6,5 мм до половины высоты аппарата, псевдоожижают его путем ввода под слой ожижающего агента, затем материал из слоя через окно в стенке аппарата подают на устройство, делящее минеральное сырье на две части, разгоняют последние в плотном состоянии до подачи в зону соударения импульсно включаемыми противоточными струями энергоносителя в разгонных трубах до взаимного удара. Образовавшуюся в результате соударений (измельчения) аэросуспензию (воздух + измельчаемый материал) направляют через окно в псевдоожиженный слой. Затем новые порции измельчаемого материала из псевдоожиженного слоя подают через окно на делительное устройство, делят его на две части, разгоняют каждую из них в плотном состоянии навстречу друг другу в разгонной трубе до взаимного удара, образующуюся аэросуспензию направляют в псевдоожиженный слой и так далее, то есть процесс повторяется многократно до достижения необходимой степени измельчения и химической активности. Образовавшуюся впсевдоожиженном слое газовзвесь (газ + пылевидный продукт измельчения), направляют в циклон на разделение. Численное значение удельных энергозатрат на измельчение известняка предлагаемым способом при указанных параметрах и степени измельчения 270 составляет 116 кДж/кг. Отношение удельных энергозатрат на измельчение известняка по предлагаемому способу и прототипу (140 кДж/кг) равно 0,83, то есть имеет место снижение удельных энергозатрат на 17% Численное значение удельной скорости обжига известняка после измельчения его предлагаемым способом при указанных параметрах его обработки составляет 2,05 10^-2 кг/м² с. Удельная скорость обжига известняка, предварительно измельченного по прототипу, равна 1,79 10^-2 кг/м² с. Химическая активность известняка как отношение удельных скоростей обработки его по предлагаемому способу и по прототипу равна 1,14. Принимая химическую активность известняка, обработанного по прототипу, за 1, имеем повышение ее в предлагаемом способе на 14% П р и м е р 2. В аппарат псевдоожиженного слоя (пример 1) загружают обрабатываемый известняк с исходным размером частиц 6,5 мм до половины высоты аппарата, псевдоожижают его путем ввода под слой ожижающего агента, вводят в слой природный газ (теплоноситель) и поджигают его, доводят температуру слоя до 950^оС, выдерживают материал при этой температуре в течение 120-180 с, затем открывают заслонку в окне между аппаратом и камерой измельчения, и материал из слоя через окно попадает на устройство, делящее минеральное сырье на две части, разгоняют последние в плотном состоянии до подачи в зону соударений импульсно включаемыми струями энергоносителя до взаимного удара. Образовавшуюся в результате соударения аэросуспензию (газ + обрабатываемый материал) под действием давления противоточных струй выбрасывают через окно в псевдоожиженный слой. Затем новые порции обрабатываемого материала из псевдоожиженного слоя подают через окно, делят на две части, разгоняют последние в плотном состоянии до подачи в зону соударения струями энергоносителя до взаимного удара в зоне соударения, образовавшуюся аэросуспензию выбрасывают в псевдоожиженный слой и так далее, то есть процесс повторяется многократно до достижения необходимых степеней обжига и измельчения. Образовавшуюся в псевдоожиженном слое газовзвесь направляют в циклон на разделение. Численное значение удельных энергозатрат на измельчение обжигаемого известняка предлагаемым способом при указанных параметрах и степени измельчения 270 составляет 120 кДж/кг. Удельные энергозатраты на измельчение обжигаемого известняка известным способом равны 147 кДж/кг. Отношение удельных энергозатрат на измельчение обжигаемого известняка по предлагаемому способу и по прототипу равна 0,81, то есть имеет место снижение удельных энергозатрат на процесс измельчения обжигаемого известняка предлагаемым способом в сравнении с прототипом на 19% Численное значение удельной скорости обжига известняка предлагаемым способом при указанных параметрах его обработки составляет 2,1 10^-2 кг/м² с. Удельная скорость обжига по прототипу равна 1,79 10^-2 кг/м² с. Химическая активность известняка, как отношение удельных скоростей обработки материала по предлагаемому способу и по прототипу, равна 1,17. Принимая химическую активность известняка, обработанного по прототипу за 1, имеем повышение ее в заявляемом способе на 17% П р и м е р 3. Обработку природного гипса осуществляют в устройстве, конструкция которого и параметры ведения процесса обработки материала описаны в примере 1. Методика испытаний продуктов обработки, приборы и порядок обработки полученных данных аналогичны примеру 1. Численное значение удельных энергозатрат на измельчение природного гипса предлагаемым способом при указанных параметрах его обработки и степени измельчения 300 составляет 393 кДж/кг. Удельные энергозатраты на измельчение природного гипса известным способом равны 464 кДж/кг. Отношение удельных энергозатрат на измельчение природного гипса по предлагаемому способу и по прототипу равно 0,85, то есть имеет место снижение удельных энергозатрат на процесс измельчения природного гипса предлагаемым способом в сравнении с прототипом на 15% Удельная скорость обжига гипса после обработки его предлагаемым способом при указанных параметрах обработки составляет 1,7 10^-2 кг/м² с. Численное значение скорости обжига гипса по прототипу равно 1,48 10^-2 кг/м² с. Химическая активность природного гипса как отношение удельных скоростей его обжига по предлагаемому способу и по прототипу равна 1,15, то есть имеем повышение ее в заявляемом способе на 15% П р и м е р 4. Обработку природного гипса осуществляют в устройстве, конструкция которого описана в примере 1, а параметры ведения процесса обработки материала изложены в примере 2. Численное значение удельных энергозатрат на измельчение обжигаемого природного гипса по предлагаемому способу при указанных параметрах его обработки и степени измельчения 290 составляет 379 кДж/кг. Удельные энергозатраты на измельчение обожженного природного гипса известным способом равны 464 кДж/кг. Отношение удельных энергозатрат на измельчение обжигаемого природного гипса по предлагаемому способу и по прототипу равно 0,82, то есть имеет место снижение удельных энергозатрат на процесс измельчения в размере 18% Удельная скорость обжига гипса предлагаемым способом при указанных параметрах его обработки составляет 1,73 10^-2 кг/м² с, а по прототипу 1,48 10^-2 кг/м² с. Химическая активность природного гипса как отношение удельных скоростей его обжига по предлагаемому способу и по прототипу равна 1,17, то есть повышение химической активности материала составляет 17% Предлагаемый способ может быть использован для измельчения минерального сырья в холодном режиме (примеры 1 и 3) и в горячем режиме для получения тонкодисперсного продукта обжига измельчаемого минерального сырья (примеры 2 и 4).

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ в псевдоожиженном слое и путем соударения в противоточном контакте импульсно подаваемых струй энергоносителя с выводом частиц из слоя и подачей их в зону соударения с последующим возвратом измельчаемого материала в псевдоожиженный слой, отличающийся тем, что, с целью повышения химической активности и снижения удельных энергозатрат, минеральное сырье после вывода его из псевдоожиженного слоя перед подачей в зону соударения делят на две части и разгоняют их в плотном состоянии навстречу друг другу до взаимного удара. 2. Способ измельчения по п. 1, отличающийся тем, что в псевдоожиженный слой и/или в противоточные струи вводят теплоноситель.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002